1/15 magazine voor bedrijf en technologie van sandvik coromant
innovatie:
Alleen nog inkt toevoegen
Groter, beter, sneller, sterker Nieuwe technologie leidde tot tijdsbesparing bij de productie van gasturbinehuizen van Siemens
INDIA
Gesmeerde productie tech Op het juiste spoor inspiratie De laatste grens vs Aan kop tech In de groef profiel Blokken voor meisjes tech Vlakker dan vlak
redactioneel
Metalworking World is een magazine voor bedrijf en techniek van AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken, Zweden. Tel.: +46 (26) 26 60 00. Metalworking world verschijnt driemaal per jaar in het Amerikaans en Brits Engels, Chinees, Deens, Duits, Fins, Frans, Hongaars, Italiaans, Japans, Koreaans, Nederlands, Pools, Portugees, Russisch, Spaans, Thai, Tsjechisch en Zweeds. Het magazine is gratis voor klanten van Sandvik Coromant over de hele wereld, en wordt uitgegeven door Spoon Publishing in Stockholm, Zweden. ISSN 1652-5825.
klas forsström president sandvik coromant
De industrie van morgen vormgeven Soms hoef ik niet ver te reizen om de grote
wereld van Sandvik Coromant te betreden. Onlangs liep ik de drie trappen vanaf mijn kantoor naar beneden af, naar de ingang van het hoofdkantoor in Sandviken, Zweden. Ik sloeg linksaf en liep 20 meter verder het nieuwe Sandvik Coromant Center binnen, dat toen nog in aanbouw was. Zelfs met een helm op, met de geur van verse verf in de lucht, met draden die nog uit het plafond hingen en werknemers die nog druk in de weer waren, voelde ik dat dit gebouw de toekomst is en ons bedrijf goed symboliseert. We streven altijd naar een goede communicatie met de anderen in onze bedrijfstak: onze klanten, studenten, partners, experts en potentiële medewerkers. Voorheen hadden we elk jaar zo’n 3000 bezoekers uit de hele wereld in Sandviken. Met de opening van het nieuwe klantencentrum dit jaar verwachten we dat dat aantal zal verdubbelen. De faciliteit van 4500 vierkante meter gaat training en een prototypewerkplaats omvatten waar we nieuwe gereedschappen gaan ontwerpen en maken, en efficiënte productiemethodes en maatoplossingen voor klanten en partners gaan ontwikkelen (zie pagina 4). Naast de directe gereedschaps- en methodegerelateerde uitdagingen wordt het centrum een plek waar we kunnen observeren, interpreteren, voorspellen en ons voorbereiden op de industrie van morgen. Hier kijken we naar de toekomst van het bewerken, hoe additieve fabricage of 3D-printen (zie pagina 26), ‘big data’ en het Internet of Things onze bedrijfstak gaan beïnvloeden en hoe wij dat van onze kant kunnen beïnvloeden. Dit is de
2
metalworking world
plek waar wij, samen met u, de toekomst gaan vormgeven. Deze aflevering van Metalworking World kijkt ook naar de toekomst – in dit geval de toekomst van de aerospace, de laatste grens. Soms ligt de spannende wereld van Sandvik Coromant maar een paar verdiepingen lager, en soms is hij duizenden kilometers verderop, in de ruimte. Het is een reis die ik op een dag graag zou maken. Veel plezier met lezen, klas forsström President Sandvik Coromant
Verantwoordelijk hoofdredacteur voor de Zweedse publicatiewet: Björn Roodzandt. Hoofdredacteur: Lianne Mills. Accountmanager: Christina Hoffmann. Redacteur: Henrik Emilson. Art director: Niklas Thulin. Technische redacteurs: Börje Ahnlén, Martin Brunnander. Assistent-redacteur: Valerie Mindel. Coördinator: Aurore Gilmont. Taalcoördinatie: Sergio Tenconi, Louise Holpp. Layout taaledities: Stina Gyldberg. Nederlandse vertaling en redactie: Jan Tazelaar, Wilma de Hoog. Prepress: Markus Dahlstedt. Coverfoto: Adam Lach. Ongevraagde artikelen worden niet gepubliceerd. Tekst in deze uitgave mag uitsluitend na verkregen toestemming worden overgenomen. Verzoeken daartoe dienen te worden gericht aan de redactiemanager van Metalworking World. Redactionele uitspraken en opinies in Metalworking World zijn niet per definitie die van Sandvik Coromant of de uitgever. Alle correspondentie en vragen met betrekking tot het magazine zijn welkom bij: Metalworking world, Spoon Publishing AB, Rosenlundsgatan 40, 118 53 Stockholm, Sweden. Tel: +46 (8) 442 96 20. E-mail:
[email protected]. Vragen over distributie:
[email protected]. Gedrukt in Zweden door Sandvikens Tryckeri. Gedrukt op MultiArt Matt 115 gram en MultiArt Gloss 200 gram van Papyrus AB, gecertificeerd conform ISO 14001 en geregistreerd bij EMAS. Adveon, Coromant Capto, CoroMill, CoroCut, CoroChuck, CoroPlex, CoroTurn, CoroThread, CoroDrill, CoroBore, InvoMilling, CoroGrip, CoroTap, AutoTAS, GC, Silent Tools, T-Max, iLock en Inveio zijn geregistreerde handelsmerken van Sandvik Coromant. Een gratis exemplaar van Metalworking World? Zend uw adres per e-mail naar
[email protected]. Metalworking world is een informatief magazine. De aangeboden informatie is van algemene aard en dient niet te worden opgevat als advies of uitgangspunt bij het nemen van beslissingen in specifieke gevallen. Het gebruik van de verschafte informatie geschiedt op eigen risico van de gebruiker. Sandvik Coromant is niet aansprakelijk voor rechtstreekse, incidentele, gevolg- of indirecte schade van welke aard dan ook, welke in verband kan worden gebracht met het gebruik van de in Metalworking World gepubliceerde informatie.
INHOUD
18
VS: Een race in recycling
26
30 4
Voor de toekomst:
6
Profiel:
10
India:
7
Quicktime:
14
Inspiratie:
Welkom in het nieuwe Sandvik Coromant Center Speelgoed Nieuws uit de hele wereld
9
Innovatie: 3D-printen, bedreiging of redding?
Duitsland: Tijdsbesparing bij productie gasturbinehuizen
Batterijen inbegrepen:
De uitdaging van energieopslag Grote productiviteitsverbeteringen Gaan waar slechts weinigen eerder zijn geweest
38
Slotakkoord: Licht op de snelweg
Technologie Glad uiterlijk Hoe kom je tot een stabiele en braamvrije oppervlaktebewerking met een voorspelbare standtijd.
17
Hoe doet de leider het? Hoe organiseert Sandvik Coromant zijn eigen productiefaciliteiten en werkprocessen?
24
In de groef
Het juiste spoor
CoroMill QD is de nieuwste oplossing voor diepe smalle groeven en afsteken.
De technische kant van het draaien van spoorwielen.
29
36
metalworking world 3
Quicktime tekst: jens ekelund
foto: Samir Soudah
Bouwen voor de toekomst Het Sandvik Coromant Center is het gloednieuwe klantencentrum bij het hoofdkantoor van Sandvik Coromant in Sandviken, Zweden. Welkom!
V: Het nieuwe Sandvik Coromant Center van 4.500 m2 wordt omschreven als een ontmoetingsplek voor de branche. Wat betekent dat?
In eerste instantie willen we laten zien dat Sandvik Coromant deel uitmaakt van de maakindustrie van de toekomst. Bezoekende klanten krijgen er gevoel voor wat er staat te gebeuren in hun bedrijfstak. Ze krijgen ook een idee van wat Sandvik Coromant als partner te bieden heeft. V: Wie is de gemiddelde bezoeker van het nieuwe gebouw?
Om te beginnen onze bestaande klanten. We willen met hen praten over gezamenlijke projecten en trainingen. De interactie zal gebaseerd zijn op het delen van kennis. Dat betekent dat we kennis met elkaar kunnen uitwisselen. We denken dat dit een prima platform is om dat te doen. Ten tweede willen we dat potentiële klanten ons komen bezoeken om te zien hoe we hen van dienst kunnen zijn, en verder hopen we op de komst van vertegenwoordigers van diverse bedrijfstakken, beslissers, journalisten, partners en ons eigen personeel. We hopen ook toekomstige medewerkers, zoals studenten aan universiteiten en technische hogescholen, te verwelkomen. V: Wat is het verschil tussen de oude en de nieuwe faciliteit?
We hebben het nieuwe centrum zoveel mogelijk verfijnd, zodat meteen duidelijk is wat we willen dat blijft hangen bij de klant. In technisch opzicht kunnen ze zich vertrouwd maken met onze nieuwe producten en oplossingen voor hun productiviteitskwesties krijgen. Als de uitdagingen gecompliceerd zijn, kunnen we hen helpen met onze applicaties. Ik garandeer dat we een oplossing hebben voor hun behoeften.
4
metalworking world
V: Wat kunt u zeggen over de werkplaats Ontwikkeling?
De nabijheid van de werkplaats Ontwikkeling is belangrijk omdat dáár onze nieuwe ideeen en oplossingen vorm krijgen. Voor bezoekende klanten is het een groot voordeel dat we experts onder handbereik hebben die hen kunnen helpen. Dat is een unieke service die we hier in Sandviken kunnen aanbieden. V: Hoe kan het nieuwe concept helpen de grenzen van de technologie te verleggen?
We creëren momenteel een netwerk van al onze centra over de hele wereld, waar we samen kunnen werken met alle centra die met klanten werken en waar online toegang tot onze experts mogelijk is. We kunnen bijvoorbeeld een educatieve sessie op een locatie organiseren, met een spreker in een ander land. We willen ook de kennis die we verworven hebben, zoveel en zo snel mogelijk opnieuw gebruiken in andere centra. Grote ontwikkelingsprojecten kunnen vanuit Sandviken gemakkelijk worden geïmplementeerd in klantenprojecten over de hele wereld. We kunnen ook sneller meer gedetailleerde oplossingen voor onze klanten aandragen. Door al onze centra met elkaar te verbinden zorgen we dat al onze expertise overal kan worden gebruikt. V: Wat wilt u dat de bezoekers mee naar huis nemen?
We hopen dat bezoekers van een van onze centra geïnspireerd de deur weer uit gaan, klaar voor de toekomst van de maakindustrie. We hopen dat ze waardevolle inzichten hebben verworven in hoe ze hun werkzaamheden kunnen optimaliseren en dat ze zich ----------------------onderdeel voelen van ons Bertil Isaksson wereldwijde Sandvik Senior project manager, Sandvik Coromant Coromant-team. n
“Dit is onze grootste investering in 30 jaar.” Senior project manager Bertil Isaksson
Sandvik Coromant Center: gewijd aan passie voor fabricage en research Locatie: Sandviken, Zweden Oppervlakte: 4500 m2 Bezoekers: 6000 per jaar Capaciteit: 300 bezoekers per dag Machines: vijf in showroom, drie in R&D-werkplaats Machineleveranciers: DMG Mori, Mazak, Brother en Hermle
Vergaderrruimtes: veertien Opleidingsstations: vijf Grootste videoscherm: 214 inch Smart-tv’s: elf (80’’) Vloer R&D-werkplaats: 1 meter dik Gewicht betonnen trap: 14 ton Groen gebouw: 25% lager energieverbruik dan het vorige Productivity Center
metalworking world 5
Quicktime tekst: Henrik emilson
foto: Goldieblox
BLOKKEN VOOR MEISJES slechts 11 procent van de ingenieurs in de VS is vrouw. Uit onderzoek blijkt dat meisjes de belangstelling voor exacte vakken beginnen te verliezen als ze 8 jaar zijn. Debbie Sterling, een ingenieur van Stanford University, wilde daar verandering in brengen. Ze wist precies waar ze moest beginnen: in de speelgoedwinkel. Loop door een speelgoedwinkel en je ziet roze prinsessenspulletjes aan de ene kant en technische spelletjes, constructiespeelgoed en puzzels aan de andere. Dat is het speelgoed waarmee ruimtelijke vaardigheden worden ontwikkeld en dat jongens op jeugdige leeftijd belangstelling bijbrengt voor exacte wetenschap, technologie en constructiewerk. Meisjes missen de boot, dacht Sterling. Ze besloot haar ingenieursdiploma aan te wenden voor het ontwikkelen van een constructiespeelgoed voor meisjes, GoldieBlox genaamd. Ze benutte haar studie vrouwenpsychologie, praatte met honderd scholieren en besefte dat er een verhaal moest komen bij de technische inhoud van de doos. “Het spreekt meisjes aan omdat die niet alleen geïnteresseerd zijn in wat ze bouwen, maar ook willen weten waarom”, schreef ze op de crowdfundingwebsite Kickstarter. “Goldies verhalen slaan op meisjeslevens. De machines die Goldie bouwt, lossen problemen op en helpen haar vrienden.” Het project werd gefinancierd via Kickstarter. Het streefbedrag was binnen vier dagen bereikt. Vandaag de dag wordt GoldieBlox verspreid via een van Amerika’s grootste speelgoedketens. Sterling heeft een snaar geraakt. “We denken dat er een miljoen meisjes rondlopen die ingenieur zijn”, zegt ze. “Alleen weten ze dat zelf nog niet.” n
6
metalworking world
Quicktime het getal
500%
In 2022 wil Duitsland zijn offshore windcapaciteit met 500 procent hebben uitgebreid.
geen gewone rit het ziet eruit als een pil, maar het zou best eens ‘s werelds snelste fiets kunnen zijn. Het rijwiel is het product van een team studenten van het Institution of Mechanical Engineers van de universteit van Liverpool in Engeland, die hopen dat hun ontwerp in 2015 het huidige snelheidsrecord van 133,8 kilometer per uur gaat breken. De bestuurder zit slechts 13 centimeter boven de grond.
Het 25 kilo wegende voertuig gaat op meer dan 700 watt aan pure menselijke energie lopen. Philippa Oldham, hoofd Transport van het instituut: “Het is een enorme opgave om met een door menskracht aangedreven voertuig 145 kilometer per uur te halen, en het is een sprong in het duister, maar met de juiste technische benadering moet het te doen zijn.”
eenwieler
de RYNO is de perfecte en vermoedelijk enige kruising tussen een Segway en een eenwielsmotor. Het is een elektrische eenwieler, waarmee een stabiele rit met 16 km/u mogelijk is. Zijn twee elektromotoren kunnen tien uur toe met een acculading. Net als de Segway wordt de Ryno omschreven als een verlengstuk van het lichaam van de bestuurder. Hij reageert op voorover en achterover leunen. De balanstechnologie werkt met een combinatie van een versnellingssensor die weet waar het zwaartepunt is, een gyroscopische sensor die zeer nauwkeurig kantelhoeken meet, en een aantal motoren die het wiel voor- en achterwaarts aandrijven onder het zwaartepunt.
zonnige vlucht het klinkt misschien te mooi om waar te zijn, maar in de nabije toekomst kunnen vliegtuigen op zonne-energie vliegen. Dat zou leiden tot minder uitstoot en hopelijk ook lagere tarieven. Een door de EU gefinancierd onderzoeksproject met de naam Solar-Jet heeft ‘s werelds eerste vliegtuigbrandstof uit water en kooldioxide geproduceerd met behulp van zonne-energie. Voor het eerst hebben onderzoekers met succes de volledige productieketen voor hernieuwbare kerosine gedemonstreerd, waarbij geconcentreerd licht werd gebruikt als hoogenergetische hittebron. Het project verkeert nog in het experimentele stadium, want er is nog maar één glas vliegtuigbrandstof geproduceerd onder laboratoriumomstandigheden. Maar de resultaten geven hoop. Europees Commissaris voor Onderzoek, Innovatie en Wetenschap, Máire Geoghegan-Quinn, zegt: “Met deze technologie kunnen we op een dag schonere brandstof in grote hoeveelheden produceren, voor vliegtuigen, auto’s en andere vervoermiddelen. Dat kan de stabiliteit van onze energieleveranties sterk vergroten en een van de belangrijkste broeikasgassen omzetten in een nuttige grondstof.”
Watt op een heet zinken dak Meubelketen IKEA wil in 2020 onafhankelijk zijn van energie en grondstoffen, dus evenveel energie produceren als verbruiken. Om dat ambitieuze plan te verwezenlijken gaat het bedrijf op al zijn winkels zonnepanelen installeren en investeren in windparken. Het bedrijf gaat ook bomen planten om het hout dat in de producten wordt gebruikt, te vervangen. Het is de bedoeling dat per 2015 70 procent van de energie duurzaam is. Vijf jaar later moet het bedrijf volledig energieneutraal zijn. Verder bevordert IKEA een groene levenswijze door alleen LEDverlichting, elektrische fietsen en zonnepanelen voor huiseigenaren te verkopen.
Meta–
materialen
Metamaterialen zijn kunststoffen met eigenschappen die niet in de natuur voorkomen. In de Verenigde Staten hebben onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology en het Lawrence Livermore National Laboratory nieuwe ultralichte materialen ontwikkeld die zo licht zijn als aerogel, maar 10.000 maal stijver, en die op een dag een revolutie in de wereld van aerospace en automotive kunnen inluiden.
metalworking world 7
Quicktime
het getal
240
De totale hoogte in meters van ‘s werelds hoogste standbeed, dat moet verrijzen in India. Het 182 meter hoge beeld, dat een hommage wordt aan de vader van de staat India, Sardar Patel, komt te staan op een 58 meter hoge sokkel in de deelstaat Gujarat. Een groot deel van het constructiestaal zal hergebruikt metaal zijn van afgedankt landbouwgerei, dat is verzameld in duizenden dorpen.
slangen in een vliegtuig het luchtverkeer zal naar verwachting vanaf vandaag tot 2030 verdrievoudigen. Om aan de vraag tegemoet te komen zullen vliegtuigfabrikanten hun productieprocessen sterk moeten moderniseren. Tot nu toe komt bij de fabricage van vliegtuigen veel handwerk kijken, wat de productie belemmert. Onderzoekers van het Duitse Fraunhofer instituut voor bewerkingsgereedschappen en vormtechnologie (IWU) in Chemnitz hebben een geautomatiseerd proces ontwikkeld voor de gecompliceerde binnenstructuur van de vleugels. Een slim, multigeleed robotsysteem kan via inspectieluikjes tot een diepte van 2,5 meter in de vleugel doordringen met gereedschappen die tot 15 kilogram wegen. “Dankzij dit concept kan deze oplossing worden gebruikt in elke situatie waar grote krachten en koppelmomenten vereist zijn binnen een beperkte ruimte”, zegt IWU-manager Marco Breitfeld.
Trends in de automotive-industrie De automotive-industrie maakt veel veranderingen door en de nieuwe marktdynamica bepaalt de regels voor de toekomst, aldus Mattias Nilsson, programmamanager voor het Sandvik Coromant automotive industriesegment. V: What zijn de belangrijkste trends?
De verschuiving van traditionele markten zoals Europa, Japan en de Verenigde Staten naar opkomende markten zoals China, India, Zuidoost-Azië en Mexico is een duidelijke trend. Oost-Europa, Turkije en Noord-Afrika zijn andere nieuwe markten. Automakers hebben de neiging hun productie dichter bij de eindafnemer te brengen. De zorg om het milieu bepaalt zowel politieke besluitvorming als de wensen van de klant, en dat leidt tot lichtere voertuigen, hybriden en elektrische auto’s. Nieuwe motoren en transmissies zijn lichter en leveren betere prestaties, wat leidt tot de ontwikkeling van nieuwe, complexe ontwerpen en materialen. Aluminium wordt steeds meer gebruikt als vervanging van gietijzer bij de productie en truckfabrikanten vervangen in hun motoren grijs gietijzer door gecomprimeerd grafietijzer.
8
metalworking world
V: Wat heeft Sandvik Coromant zijn klanten in de automotive-sector te bieden?
De automotive-sector is gebaseerd op massaproductie, waarbij altijd gelet wordt op de kosten per onderdeel. De concurrentie onder onze klanten is fel. Belangrijke succesfactoren zijn procesveiligheid, betrouwbare gereedschappen en zo min mogelijk storingen. We gaan door met het aangaan van deze uitdagingen door hen te steunen met uitstekende gereedschappen, oplossingen, diensten en onze bewerkingsexpertise voor welke materialen ze ook maar willen gebruiken, vandaag en morgen. -----------------------------------------Mattias Nilsson
Programmamanager voor het Sandvik Coromant automotive industriesegment.
Quicktime tekst: HENRIK EMILSON
ILLUSTRATIE: Niklas thulin
bij elk oplaadbaar apparaat is de sleutel tot commercieel succes de tijd tussen twee oplaadbeurten. Bij de zoektocht naar duurzame energiebronnen staat de ontwikkeling van een manier om via wind en zon opgewekte energie op te slaan, centraal. Beide uitdagingen - accutijd en energieopslag - stimuleren innovatie op terreinen als transport, geneeskunde, energie en infrastructuur. n
De Gigafabriek
Bouwer van elektrische auto’s Tesla gaat vanaf 2017 zelf lithium-ionaccu’s fabriceren. In 2020 verwacht de fabriek genoeg accu’s te maken voor 500.000 elektrische auto’s.
een laadstation vinden
het net
De huidige eigenaren van een Tesla S kunnen in de Verenigde Staten van kust naar kust rijden, dankzij het netwerk van laadstations van het bedrijf. De volgende stap is aanbieden van hetzelfde bereik in Europa. Met vijftig laadstations kan een auto die 500 kilometer op een volle accu kan afleggen, het grootste deel van het Europese continent bestrijken.
Is de accu bijna leeg en rijd je door een onbekende streek? Er zijn diverse apps voor je smartphone die je helpen een laadstation te vinden. De nieuwste aanwinst is een app voor Google Glass die je helpt tijdens het rijden – veilig.
12
miljard
De wereldmarkt voor energie-opslag zal naar verwachting groeien van 500 miljoen dollar nu tot ongeveer 12 miljard dollar in 2023, volgens Bloomberg.
volgende generatie-accu?
Een dual-carbonaccu van Power Japan Plus zou beter presteren dan de lithium-ionaccu’s die gewoonlijk in laptops en elektrische voertuigen zitten. Het laden verloopt twintigmaal zo snel als bij een lithium-ionaccu en ze gaan maar liefst 3000 laadbeurten mee. De accu bevat geen zeldzame mineralen of zware metalen en is 100 procent recyclebaar.
100 %
de zon opslaan
Gesmolten zout en een 50-50 mix van natriumnitraat en kaliumnitraat wordt gebruikt om de energie uit zonnekracht tot 10 uur op te slaan. Daarmee kan een fabriek op zonne-energie elektriciteit genereren en energie gelijkmatig over het net verdelen, ook als de zon niet schijnt.
Bushalte
BYD in China heeft een elektrische bus ontwikkeld die 325 kilometer op een enkele lading kan afleggen en na een hele dag rondrijden nog 8 procent lading over heeft.
De granaatappelaccu
Een granaatappel inspireerde de ontwikkelaars van een concept dat kan leiden tot kleinere, lichtere en sterkere accu’s voor mobiele telefoons, tablets en elektrische voertuigen. Silicium nanodeeltjes kunnen worden gebruikt voor de anode in accu’s. Ze hebben een grote ladingcapaciteit en liggen ingebed in een koolstofschil als de zaadjes van een granaatappel.
de wind opslaan
Energie uit wind kan variëren van nul tot een overdosis. Renewable Energy Dynamics Technology heeft een accu ontwikkeld die binnen milliseconden kan overschakelen van laden op ontladen, zodat fluctuaties worden opgevangen.
metalworking world 9
Hands-on productiviteit verbeterd met honderden procenten.
Sara Sae had technologie nodig om concurrerend te blijven.
10
metalworking world
Werk aan een BOP accu-unit van Sara Sae.
tekst: Nitin Gadghe foto: Ashesh Shah
Regels herschrijven Toen fabrikant van olieboormaterieel Sara Sae zijn bedrijfsactiviteiten wilde uitbreiden, schakelde het bedrijf Sandvik Coromant in, met intrigerende gevolgen.
Dehradun, India.
nnn De Indiase fabrikant van olieboormaterieel Sara Sae Pvt Ltd, in 1978 opgericht, heeft zich ontwikkeld tot een belangrijke leverancier van gereedschappen aan de grote spelers in de oliewereld. Wat het bedrijf van andere onderscheidt, is de bereidheid om zakelijke regels te herschrijven en uitdagingen aan te gaan op wereldschaal. “Mijn vader, Vijay Dhawan, nu algemeen directeur, en zijn partner hebben dit bedrijf opgezet”, aldus Samir Dhawan, technisch directeur van Sara Sae. “Ze wilden actief worden in de olie- en gaswinning.” Sara Sae begon te exporteren en knoopte banden aan met belangrijke olie- en gasbedrijven. In 2007 kon het bedrijf aandeelhouder National Oilwell Varco uitkopen en zette het een strategie uit om leider in zijn marktsegment te worden. “Als eerste kochten we het Amerikaanse bedrijf Consolidated Pressure Control”, aldus Dhawan. “Daarna zetten we vestiging op in Singapore, Dubai en Oman.”
Het bedrijf investeerde in een nieuwe bewerkingsfabriek, kocht twee smederijen en richtte een geautomatiseerde hittebehandelingsinstallatie in. “We wilden twee routes volgen: leveren aan de reuzen en onze producten opschalen naar het volgende niveau”, zegt Dhawan. Sara Sae heeft fors geïnvesteerd in nieuwe machines en Sandvik Coromant gevraagd om technische bijstand. “Dat was nodig om op de wereldmarkt te kunnen concurreren”, zegt hij. Sandvik Coromant was al eerder leverancier en Dhawan raakte geïntrigeerd door het Productivity Improvement Programme (PIP) van het bedrijf. Sandvik Coromant nam de uitdaging aan en sloot een partnerschapsovereenkomst met het Indiase bedrijf. Een van de eerste voordelen was dat Sara Sae de productietijd van een hydraulische grijper aanzienlijk wist te verkorten. “We konden een proces van 18 uur inkorten tot 2 uur en 30 minuten”, herinnert Dhawan zich.
metalworking world 11
Na een grondige evaluatie werd een Productivity Improvement Programme geïmplementeerd.
Met het nieuwe programma werd de capaciteit bijna verdubbeld.
Het maken van hydraulische grijpers is een peuleschil geworden.
Dhawan is nu bezig met het opzetten van een technologie-innovatie-
centrum. “Ik heb altijd gevonden dat India als natie niet innoveert, en als we niet innoveren, komen we nergens”, zegt hij. Hij heeft zeven ingenieurs van het prestigieuze Indian Institute of Technology en een ontwerper van het National Institute of Design aangenomen om het centrum, dat openbaar toegankelijk wordt, te ontwikkelen. “Ze gaan processen en producten technisch begeleiden, ongeacht de branche”, zegt Dhawan. Het bedrijf wil nu bases vestigen in China en Rusland, twee belangrijke olie- en gasmarkten. “Ik vind het heel belangrijk dat we op wereldschaal actief zijn”, zegt Dhawan. Het bedrijf wil zich concentreren op het uitbreiden van zijn wereldwijde voetafdruk. “Overal waar geboord wordt, willen wij erbij zijn”, zegt hij. n
12
metalworking world
Sandvik Coromant begon als leverancier voor Sara Sae.
TECHNISCH INZICHT
“We wilden twee routes volgen: leveren aan de reuzen, en onze producten opwaarderen tot het volgende niveau.” Samir Dhawan, technisch directeur, Sara Sae
Het fabriceren van hydraulische grijpers is een peuleschil geworden voor de werknemers van Sara Sae, dankzij het Sandvik Coromant Productivity Improvement Programme (PIP). “Kostte het voorheen 16 à 18 uur om een hydraulische grijper te maken, sinds de introductie van PIP is dat nog iets meer dan twee uur”, zegt M. Kandaswamy, algemeen manager Manufacturing and Process Control van Sara Sae. Kandaswamy, die al heel lang voor het bedrijf werkt, herinnert zich nog goed hoeveel inspanning het maken van hydraulische grijpers kostte voordat PIP zijn intrede deed. “Voorheen produceerden we hooguit zo’n veertien grijpers per maand, maar dat zijn er inmiddels dertig, en we hebben capaciteit voor meer”, zegt Kandaswamy. Sandvik Coromant heeft het proces bij Sara Sae grondig doorgelicht vanuit het perspectief van het bedrijf en dat van de werknemers, en heeft een programma ontwikkeld dat de werkwijze aanzienlijk vereenvoudigde. Samir Dhawan, technisch directeur bij Sara Sae, zegt dat er aanvankelijk wat twijfels bestonden over het programma. Hij vertelt dat met de invoering van het PIP acht machines werkeloos werden en de stilligtijd werd bekort. “De werknemers begrepen dat het voor hun eigen bestwil was”, zegt hij. “Het middenkader liet zich het lastigst overtuigen, maar toen ze zich het programma eenmaal eigen hadden gemaakt, waren ook zij gewonnen voor het PIP.” Het PIP heeft geleid tot een verschuiving in het werkproces en heeft de
productiviteit van het bedrijf aanzienlijk opgevoerd. Sara Sae wil een grote wereldspeler worden op het gebied van materieel voor de olie- en gaswinning. “De productkwaliteit is beter, de kosten per component zijn lager en de werknemers zijn er erg gelukkig mee”, aldus een tevreden Kandaswamy. De vier stappen van het Sandvik Coromant Productivity Improvement Programme: 1 verkennen Een productiviteitsteam van Sandvik Coromant stelt vast
wat knelpunten en verbeterpunten zijn en verzamelt data, voornamelijk via observatie en bestaande documentatie. 2 aanbevelen Na analyse stelt het team alternatieve oplossingen voor, zoals nieuwe snijgegevens, nieuwe methodes en nieuwe gereedschappen om op specifieke terreinen de productiviteit te verhogen en de kosten te drukken. 3 valideren Het team verifieert de beste voorstellen bij het productiepersoneel van het bedrijf. Er wordt een uitgebreid rapport opgesteld als basis voor de besluitvorming. 4 Implementeren Sandvik Coromant en de klant stellen samen een gedetailleerd plan op voor de voortgang, inclusief instructies over wie wat doet en wanneer, welke investeringen nodig zijn en hoe de implementatie eruit moet zien. Er wordt training gegeven en het programma wordt geëvalueerd om te verifiëren dat de verbeteringen het gewenste resultaat hebben.
metalworking world 13
tekst: Risto pakarinen
Redbull springt vanaf de drempel van de ruimte.
14
metalworking world
400 kilometer ISS (International Space Station)
toen parachutist Felix Baumgartner in 2012 uit de Red Bull Stratos-ballon sprong, werd dat een sprong vanaf de drempel van de ruimte genoemd. De onverschrokken Oostenrijker stond op de rand van zijn gigantische ballon, die gemaakt was van hoogwaardig polyetheenfilm van slechts 0,00203 cm dik maar toch 1680 kilo woog en pauzeerde om de wereld toe te spreken: “Ik weet dat de hele wereld toekijkt. Konden jullie maar zien wat ik kan zien. Soms moet je heel hoog klimmen om te begrijpen hoe klein je bent. Ik kom nu naar huis.” Daarna stapte hij over de rand en schoot als een kogel op de aarde af. Elf minuten later stond hij in een woestijn in New Mexico levend en wel op de grond – de eerste mens die een supersonische snelheid had bereikt zonder motor. Wetenschappers zoals de astrofysicus Neil DeGrasse Tyson hekelden de prestatie en wezen erop dat Baumgartner met zijn 39 kilometer hoogte nog niet eens tot halverwege de Kármánlijn, de arbitrair vastgestelde grens tussen de aardatmosfeer en de ruimte, was gekomen. De Kármánlijn, die op een hoogte van 100 km loopt, markeert het punt waar de atmosfeer te ijl is voor vliegtuigen. Ondanks publiciteitsstunts zoals de ballonsprong staat de ruimtevaart momenteel een beetje stil. Het budget van de NASA is gestaag gekrompen sinds de gloriedagen van het Apolloprogramma, toen de hele wereld de maanreizen volgde: van 1,5 procent van het federale budget tot ongeveer 0,5 procent nu.
Blue Origin, die de Kármánlijn moet passeren.
Interieur van de SpaceX Dragon V2.
De NASA dwingt nog steeds respect af en heeft onlangs aange-
kondigd om samen met Boeing en SpaceX transporten naar het International Space Station te hervatten. En hoewel de Amerikanen nog steeds investeren in de verkenning van de ruimte, komen de spannendste ideeën en de meest optimistische beweringen van nieuwe ruimte-ondernemers, onder wie Richard Branson van Virgin en Jeff Bezos, de oprichter van Amazon. Bezos’ bedrijf, Blue Origin, werkt aan een lanceersysteem dat passagiers tot boven de Kármánlijn moet brengen. Bransons Virgin Galactic SpaceShipTwo moet 110 km halen en passeert dus eveneens de Kármánlijn, maar draait geen rondje om de aarde. Bezos, Branson en Elon Musk, oprichter van PayPal, Tesla Motors (bouwer van elektrische auto’s) en SpaceX, zijn de ondernemers van het nieuwe ruimtevaarttijdperk. Het doel van de SpaceX van Musk is niet het overschrijden van de Kármánlijn, maar het drukken van de kosten van ruimtetransport en de kolonisatie van Mars. “We gaan later dit jaar testvluchten maken met ons Dragon 2 ruimteschip”, voorspelde Musk in juni 2014 bij de lancering van het nieuwste model van Tesla. “We gaan binnen tien of elf jaar naar Mars.” Toch kent de weg naar de ruimte vele hobbels. Bezos’ Blue Origin heeft al satellieten de ruimte in gebracht, en SpaceX heeft diverse NASA-lanceringen voor 2014 op het programma staan om vracht en voorraden naar het International Space Station te brengen, dat op 420 km hoogte boven de aarde het grootste menselijke maaksel in de ruimte is.
100 kilometer Kármánlijn
SpaceShipTwo van Virgin.
De maan staat maar op 384.400 km afstand van de aarde en we zijn er niet meer geweest sinds de terugkeer van Apollo 17 in december 1972, maar op allerlei terreinen wordt voortgang geboekt. De commerciële spelers zijn in opmars en de NASA en de European Space Agency (ESA) werken samen met hun talrijke partners verder aan de verkenning van de ruimte en houden de blik gericht op Mars. Ook private organisaties melden zich. Mars One, een in Nederland gevestigde stichting, zoekt sinds 2013 naar astronauten. Ze streven naar een permanente menselijke vestiging op Mars. De eerste bemanning moet in 2024 naar de rode planeet kunnen afreizen. Drie jaar daarna, een jaar na de aankomst van de eerste ploeg, moet een tweede vertrekken.
39 kilometer Red Bull Stratos-ballon
20 kilometer 8848 meter Mount Everest
metalworking world 15
Het ruimteschip Dragon van SpaceX in de hangar op Cape Canaveral
Steeds verder, steeds dieper
“We gaan binnen tien à elf jaar naar Mars.” Elon Musk, SpaceX
MARS ONE
VOLGENS Mars ONE hebben zich meer dan 200.000 aspirant-
astronauten aangemeld voor het programma. Een indrukwekkend aantal, met name als je bedenkt dat het een enkele reis is. Als alle plannen uitkomen, zullen de astronauten van Mars One onderweg de nieuwe rijdende robotverkenner van de NASA tegenkomen, die zal vertrekken in 2020, als beide planeten op een optimale onderlinge positie staan. Voorlopig is 2020 een mooi jaartal dat ieders belangstelling prikkelt; een jaartal dat maar zes jaar bij ons vandaan ligt. Deskundigen van het Marspanel van de American Astronautical Society zijn het erover eens dat de menselijke verkenning van Mars ‘technologisch haalbaar’ moet zijn in de jaren 2030, maar er valt nog heel wat werk te verzetten. Virgin Galactic werd in 2004 opgericht. In juli 2008 kondigde Richard Branson aan dat de eerste ruimtevlucht binnen anderhalf jaar een feit zou zijn. In juli 2014 waren ze nog steeds niet vertrokken. “Het heeft zijn redenen dat dat nog niet gebeurd is”, zei George Whitesides, CEO van Virgin Galactic, in juni 2014 tegen Space.com. “Het is moeilijk en allemaal nieuw.” n
16
metalworking world
Het is moeilijk te voorspellen hoe de missies naar Mars, of zelfs naar nabijere bestemmingen gaan uitpakken, maar het werk dat de NASA, de ESA, universiteiten, private spelers en de industrie verzetten, gaat al eerder resultaten opleveren. Vermoedelijk reizen we voorlopig nog niet direct op en neer naar maankolonies, maar we kunnen wel sneller van New York naar Australië, zegt Sean Holt, vicepresident engineering and technical services bij het Sandvik Coromant aerospace segment. “Ondanks de beweringen van Richard Branson is er nog een lange weg te gaan naar het reizen door de ruimte, en een belangrijke reden daarvoor zijn de kosten”, zegt hij. Maar ook met kleine stapjes wordt voortgang geboekt. “Het verschil tussen verkeersvliegtuigen en ruimteschepen was vroeger veel groter”, aldus Holt. “Vliegtuigmotoren en constructiematerialen waren voorheen volkomen ongeschikt voor ruimtevaart, maar het gat wordt kleiner.” “Ik voorspel dan ook een toename van supersonisch transport in de komende vijf à tien jaar”, voegt hij eraan toe. “Wat voorheen een vlucht van 26 uur met drie tussenstops was, kan nu een non-stop vlucht worden.” Sandvik Coromant is op twee manieren betrokken bij de ruimtevaart: via het verbeteren van bestaande componenten en materialen, en ook via partners zoals de NASA. “De ruimtevaartindustrie is niet op productiviteit gericht”, aldus Holt. “Voor de NASA is het niet belangrijk hoe snel ze bepaalde componenten kunnen maken. De nabewerking is wél van belang. aangezien de componenten bestand moeten zijn tegen extreme hitte en belasting.” Als industrielid van het Commonwealth Centre for Advanced Manufacturing doet Sandvik Coromant ook onderzoek. “Het is een R&D-omgeving”, zegt Holt. “Wij zijn een partner en de NASA ook, en samen onderzoeken we nieuwe fabricagemethodes voor nieuwe materialen. Composieten zijn in opmars, evenals hittebestendige nikkellegeringen. We kijken ook naar andere zaken dan snijgereedschappen, zoals 3D-printen.” Maar onderzoek kost tijd en kent veel doodlopende wegen. Als er resultaten worden geboekt, bereiken ze in tien jaar het productiestadium, zegt Holt. “Zodra we de atmosfeergrens achter ons laten, verwacht ik dat de meeste ruimteverkenningen onbemand zullen zijn”, zegt hij. “We kunnen verder en dieper gaan zonder levens te riskeren.” “Ik zou dolgraag een ruimtereis maken, zo ver als de technologie ons kan brengen”, vervolgt Holt. “To boldly go where no man has gone before, net als in de tv-serie Star Trek. Daarom doe ik dit werk.” ------------------------------Sean Holt
Vicepresident engineering and technical services, Sandvik Coromant aerospace segment.
TECHNOLOGIE
tekst: elaine mcclarence
uitdaging: Hoe krijg je een stabiel en braamvrij vlakfreesproces met voorspelbare standtijden.
afbeelding: borgs
oplossing: Kies voor de Sandvik Coromant CoroMill 5B90 voor een voorspelbare standtijd.
Vlakker dan vlak
De automotive-industrie gebruikt steeds lichtere materialen voor componenten zoals cilinderkoppen in verband met de steeds strengere uitstootwetgeving. Motorenbouwers zoeken naar manieren om de ontbrandingsdruk en temperaturen waaraan een cilinderkop blootstaat, te verhogen om tot geringere uitstootwaarden te komen. De CoroMill 5B90 is ontwikkeld om tegemoet te komen aan de hoge eisen voor oppervlakte-afwerking en toleranties in de branche, zonder concessies te doen aan de verwachtingen voor een grootschalige productie-omgeving met minimale omlooptijden. Vlakfrezen kent echter altijd uitdagingen, zoals het verwijderen van bramen, een onregelmatige gereedschapsslijtage en een onvoorspelbare standtijd van wisselplaten, waardoor de omlooptijd kan oplopen. De CoroMill 5B90, ontwikkeld in samenwerking met de automotive-industrie, is een op maat gemaakt ontwerp dat een uitstekende oppervlaktekwaliteit biedt en per component besparingen tot 30 procent kan opleveren. Het gereedschap is ontworpen met een unieke axiale en radiale positionering van de wisselplaten, waardoor elke wisselplaat onmiddellijk en efficiënt verspaant zonder dat hij versteld hoeft te worden, en de vorming van bramen voorkomt. Het gereedschap produceert dunne spanen die gemakkelijk van de component te verwijderen zijn zonder dat het oppervlak gevaar loopt. Elke frees is op maat ontwikkeld voor de desbetreffende component, waardoor het aantal wisselplaten geoptimaliseerd kan worden. Een ervan is altijd een wiper om een perfecte oppervlaktekwaliteit te garanderen. Dat bekort de opspantijd met tweederde. Bewerking met een hoge voeding is daardoor mogelijk met minder tanden dan bij conventionele frezen gebruikelijk is. n
In de praktijk Een autofabrikant wilde een stabiel proces voor het braamvrij bewerken van cilinderkoppen. Ook moest er iets gedaan worden aan de onvoorspelbare standtijden, samenhangend met de instelling van de cassettes, die een beetje varieerde per opspanning. De kwaliteitseisen waren een ruwheid van 4 (Rmax: 20), een golving (W) van 4 en een vlakheid van 0,05. De CoroMill 5B90 van Sandvik Coromant voldeed aan deze criteria en bespaarde 21.000 euro per jaar.
Snijsnelheid (vc) Toerental (n) Voedingssnelheid (vf) Snijdiepte (ap) Standtijd (uren)
Bestaande frees 3140 m/min 5000 tpm 8280 mm/min 0,5 mm 30.000 gemiddeld
CoroMill 5B90 3800 m/min 6000 tpm 9000 mm/min 0,5 mm 45.000
SAMENVATTING De automotive-industrie gebruikt steeds lichtere materialen zoals aluminium voor cilinderkoppen. De CoroMill 5B90 is samen met de branche ontwikkeld om te voldoen aan de hoge eisen aan oppervlakteafwerking en toleranties. Het resultaat is een frees voor grootschalige productie, met een kortere opspantijd en lagere kosten per component. De frees zorgt voor braamvrije bewerking, met een voorspelbare standtijd en een hoogwaardige oppervlakteafwerking.
metalworking world 17
18
metalworking world
de beste
startplaats Huntersville, North Carolina, USA.
Je zou een auto die 10 kilometer haalt op 7 liter brandstof, niet direct milieuvriendelijk noemen. Toch is-ie dat in zekere zin wel. Vrijwel alle raceauto’s in Joe Gibbs’ Nascarteam zijn hergebruikt, net als de gereedschappen waarmee ze gebouwd worden.
nnn De body doet denken aan een Toyota Camry. Ingepakt in kleurig vinyl lijkt het zelfs of de auto is voorzien van de lichten, de grille en het embleem van een Camry. Maar niet één onderdeel is afkomstig van Toyota. In plaats daarvan is zo’n 90 procent van de auto gemaakt in de hoofdvestiging van het team; een enorm, 37.000 vierkante meter groot racecomplex in Huntersville in de Amerikaanse staat North Carolina. In de werkplaats staan auto’s in diverse assemblagestadia. Vanuit de hal klinkt het gezoem van 22 Doosan CNC-machines met Sandvik Coromant-gereedschap. In een tweeploegendienst staan de CNC’s zo’n twintig uur per dag te draaien en maken honderden onderdelen voor de circa negentig raceauto’s die hier elk Nascarseizoen worden gebouwd. Ook buiten het circuit zijn de teams verwikkeld in een race, om de perfecte raceauto te bouwen. Uit het niets.
metalworking world 19
“We willen het beste materieel, de beste mensen en de beste partnerschappen. Als die relaties in orde zijn, volgt de rest vanzelf.” Mark Bringle van Joe Gibbs Racing
Nascar is Amerika’s grootste sportorganisatie na de National Football League. De sport trekt niet alleen de beste coureurs, maar ook de beste monteurs, ingenieurs en technici uit het hele land. “Ons bedrijf is in handen van en wordt geleid door de voormalige hoofdcoach van de Washington Redskins, Joe Gibbs”, zegt Mark Bringle, directeur technische sponsoring en marketing. “Joe’s sterkste kant is dat hij de juiste mensen voor het juiste werk weet aan te trekken. We willen het beste materieel, de beste mensen en de beste partnerschappen. Als die relaties in orde zijn, volgt de rest vanzelf.” Sandvik Coromant is een van die partners en ook een
sponsor. “Wat wij aan dat partnerschap bijdragen, is de snelheid van ons product”, aldus Eric Gerringer, technisch teammanager bij Sandvik Coromant. “We hebben de doorvoertijd met wel 30 procent weten te verminderen, via vernieuwde bewerkingsprocessen en de inzet van onze gereedschappen. Ook zijn de meeste gereedschappen en wisselplaten op voorraad in onze hoofdfaciliteit in Kentucky. Als Joe Gibbs vandaag een order plaatst, kunnen ze die morgen in huis hebben.”
wat vooral opvalt in het bedrijf (afgezien van de ruim
tweehonderd vlaggen, die staan voor even zoveel zeges in de Nascar Sprint Cup en de Nationwide-serie) is de inzet van het team om hun milieuvoetafdruk zo klein mogelijk te houden. Van de operators die gebruikte hardmetalen wisselplaten terugsturen naar Sandvik Coromant (zie pag. 23)
20
metalworking world
[2] [3]
[4]
[1] Het is maar een krasje... [2] Sandvik Coromant heeft de doorlooptijd met 30 procent bekort. [3] 90 procent van de auto wordt gebouwd bij Joe Gibbs Racing in North Carolina. In een Nascarseizoen worden hier zo’n 90 raceauto’s gebouwd. [4] Eric Gerringer, technisch teammanager, Sandvik Coromant.
[1]
metalworking world 21
[1] Mark Bringle en Roger Phillips van Joe Gibbs Racing. [2] Recycling van gereedschappen en materialen spaart geld ... [3] ... en vermindert de CO2-voetafdruk.
[1]
tot de technici die zorgen dat afgeschreven auto’s tot het laatste snippertje bij de juiste recyclingbedrijven terecht komen. “Onze oude gereedschappen gingen vroeger naar de vuilstort”, aldus productietechnicus Dan Schnars als hij het over bijna tien jaar geleden heeft. “Elke hardmetalen wisselplaat die niet op een vuilnisbelt terecht komt, is natuurlijk goed voor het milieu”, zegt hij. “Hardmetaal is bovendien een schaarse grondstof. Hergebruik en verwerking in nieuwe wisselplaten is goed te doen. Het vergt veel minder energie en heeft veel minder invloed op het milieu dan werken met nieuw hardmetaal.” Hetzelfde geldt voor aluminium, staal en andere metalen die worden ingezameld voor hergebruik. In grote bakken op het terrein van de werkplaats worden metalen spanen en onderdelen verzameld, die zijn gesloopt van auto’s die niet te herstellen of achterhaald zijn. “Er zit ook een financieel voordeel aan voor ons”, voegt Schnars eraan toe. “We worden gecrediteerd voor alles wat we recyclen. In deze tijd, waarin je voor een sponsordollar minder koopt dan ooit, moeten autoraceteams elke kans benutten om geld te besparen. Dat heeft ons allemaal scherper gemaakt.” n
22
metalworking world
[3]
[2]
technisch inzicht
“In de VS gaan we in de nabije toekomst waarschijnlijk 100 procent van het hardmetaal dat we verkopen, recyclen.” Karl Almquist, Sandvik Coromant het is niet verbazingwekkend, want Sandvik Coromant hergebruikt al hardmetaal sinds de jaren negentig, maar de laatste jaren is het terugkopen van gebruikte hardmetalen wisselplaten en ronde gereedschappen ongekend succesvol geweest. In 2011 is Sandvik Coromant US het recyclingprogramma zakelijker gaan benaderen. Het resultaat was een toename van 375 procent ten opzichte van 2009, het beste jaar tot dan toe. Dankzij de milieu- en financiële voordelen is het Sandvik Coromant Carbide Recycling-programma gestaag uitgebreid in de Verenigde Staten en is het nu ook wereldwijd een succes aan het worden. “vorig jaar heeft Sandvik Coromant
80 procent van het totale wereldwijd verkochte gewicht aan hardmetaal hergebruikt”, aldus projectmanager Karl Almquist van Sandvik Coromant US. “Het is niet alleen ons eigen hardmetaal, we recyclen ook de wisselplaten en ronde gereedschappen van andere fabrikanten. In de VS voorzie ik dat we in de nabije toekomst 100 procent van het hardmetaal dat we verkopen, gaan recyclen.” Het programma is altijd vanuit een milieustandpunt benaderd, maar Almquist zegt dat het nu ook zakelijke kansen biedt. Sandvik Coromant betaalt nu een goede marktprijs voor gebruikt hardmetaal en garandeert dat het wordt omgezet in nieuwe gereedschappen voor de maakindustrie, iets wat niet veel schroothandelaren kunnen beloven.
bekijk de video op de ipad
Sandvik Coromant bestudeert verschillende betalingsopties voor de gerecylede wisselplaten om tegemoet te komen aan de verschillende markteisen. Almquist meent dat de alternatieve crediteringsopties tot een nog grotere toename van het aantal deelnemers gaan leiden.
metalworking world 23
TECHNOLOGIE tekst: christer richt Foto: Samir soudah
Hoe doet de leider het zelf? Hoe organiseert Sandvik Coromant, marktleider in de technologie van bewerkingsgereedschap, maar ook in ondersteuning van de maakindustrie met oplossingen en aanbevelingen voor het gebruik van gereedschappen en het organiseren van bewerkingsprocessen, zijn eigen productiefaciliteiten en praktijken? Mikael Herdin, manager onderhoud en productiemethodeontwikkeling, praat met Christer Richt, technisch redacteur voor Sandvik Coromant, over moderne productie-engineering, toegepast op wereldschaal. Herdin heeft 26 jaar ervaring in deze bedrijfstak en is sinds tien jaar betrokken bij het ontwikkelen van bewerkingsautomatisering.
Het plannen en opzetten van een geoptimaliseerde productielijn vormt de basis voor ieder maakbedrijf. Wat zijn de belangrijkste factoren om rekening mee te houden? De productiviteit van elke operatie hangt rechtstreeks samen met de efficiëntie van de metaalbewerking; hoe snel materiaal wordt verspaand. Maar bij het beoordelen van de productiviteit van een machine is de benuttingsgraad ervan echter even belangrijk. Wanneer je maar 50 procent van de tijd op 100 procent snelheid kunt draaien, is er veel ruimte voor verbetering. Daarom streven we naar nul opspantijd bij de kostbaarste processen. Winstgevendheid en duurzaamheid zijn vaak ambitieuze doelen, en productiviteit is de traditionele meetlat voor succes. U hebt echter ook gezegd dat er veel factoren zijn om productiviteit te garanderen, en verschillende formules, afhankelijk van het soort productie. Kunt u een paar variabelen noemen die u gebruikt om prestaties en resultaten in uw productieprocessen te verzekeren? Ja, er bestaan allerlei variabelen, bezien vanuit verschillende perspectieven. De belangrijkste om te meten zijn vooral metaalbewerkingsefficiëntie, benutting
24
metalworking world
van het machinepark, de totale fabricagetijd en natuurlijk de fabricagekosten per component. Dan zijn er ook nog belangrijke financiële factoren om rekening mee te houden, zoals nettowerkkapitaal, vaste kosten en variabele kosten. Er zijn diverse processen, gereedschappen en principes betrokken bij de totstandkoming van een gestroomlijnd productieproces: 5S, just in time, een vlakke productie, doorlopende verbetering, eliminatie van afkeur, ingebouwde kwaliteit en alles in één keer goed doen. Welke rol speelt in uw streven naar productiviteit het zo belangrijke niveau van processtabiliteit? Volgens sommigen is dit een bepalende factor, gezien de invloed ervan op tijd en kosten. Processtabiliteit is bijzonder belangrijk, alleen al voor het zo nauwkeurig mogelijk voorspellen van het proces. In het algemeen denken we dat voor dure bewerkingen en bewerkingen van middelgrote tot kleine volumes (serieproductie) de totale fabricagetijd (total manufacturing time, TMT) niet altijd voldoende wordt doorgesproken of niet voldoende aandacht krijgt. De tijd die verstrijkt van de eerste order tot de levering, wordt gemeten in dagen of weken in plaats van in seconden of minuten. Het aandeel van de feitelijke metaalbewerking in de TMT is in het algemeen klein, maar daarom moet de totale stroom van benodigde materialen beter worden begrepen. elke stap in de aanvoerketen is een kritische factor. Daarom willen
Automatisch laden en lossen van machines draagt bij aan celefficiëntie. Materieelplatforms zijn modulair opgebouwd, gemakkelijk te configureren en gebruiken standaard machine-gebruikerinterfaces, waarbij het hoofdscherm de lay-out van de cel is. De gemeenschappelijke interface voor componentbevestiging is gebaseerd op de Coromant Capto C8.
we komen tot minder stappen in combinatie met een kortere TMT om het beste niveau van consistent accurate leveranties te bereiken. Soms kan de metaalbewerkingsefficiëntie worden verbeterd wanneer het aantal fabricagestappen wordt gereduceerd.
Bedrijven die hun TMT succesvol minimaliseren, hebben in het alge-
meen het volgende ingevoerd: • CAPP (computer-aided proces planning): volledige automatisering vanaf het boeken van de order tot CAD tot CAM tot NC tot CMM; • multifunctionele machines om de opspantijd te bekorten; • automatisering van de verwerking van werkstukken. Het effect van een verkorte TMT is het best te zien aan het nettowerkkapitaal (geringere inventaris vereist) en de beschikbaarheid van voorraden, die een grote invloed hebben op de algehele doelen van winstgevendheid en duurzaamheid.
Samenvattend wil ik graag opmerken dat het vandaag de dag van
cruciaal belang is dat maakbedrijven bij het plannen van een productielijn hun opties wegen op alle volgende gebieden: • metaalbewerkingsefficiëntie; • benuttingsgraad van het machinepark. • totale fabricagetijd. n
Sandvik Coromants gereedschaphouderproductietechnologie • Zo'n 14.000 verschillende bewerkte componenten. • Batchhoeveelheid voor standaardonderdelen: 5 tot 20. • Batchhoeveelheid voor semi-standaardonderdelen op maat: 1 tot 5. • Doelstelling beschikbare voorraad: 95 procent. • Wereldwijde kwaliteit van de productiefaciliteiten gegarandeerd. • Vierdaagse limiet voor totale bewerkingstijd (TMT). • Gebruikersvriendelijke omgevingen ingericht. • Automatisering voor mensen: van bewerking tot verpakking. • Efficiënt onderhoud. • Systeemprocesstroom volledig geautomatiseerd. • Voor elke order nieuwe tekeningen en NC-programmering. • Gemeenschappelijke interface voor het opspannen van componenten op basis van ISO-standaardgereedschap: Coromant Capto C8.
metalworking world 25
tekst: johan rapp
ALLEEN nog INKT toevoegen Innovatie. Wat tien jaar geleden nog zuivere sciencefiction was,
is nu een technologie met invloed in de hele maakindustrie. Voor sommigen is additieve fabricage een bedreiging voor hun processen. Voor anderen is het de heilige graal.
nnn Stel dat je een huis op de maan wilt bouwen. Hoe krijg je je bouwmaterialen daar? Kunnen astronauten in hun lompe ruimtepakken het constructiewerk doen? Heb je genoeg zuurstof en voedsel voor een langere periode? 3D-printen, of additieve fabricage, kan het antwoord zijn op die vragen: je print gewoon een huis van maanstof en andere materialen die voorhanden zijn. Nog niet zo lang geleden zou zo'n idee zijn afgedaan als fantasie. Inmiddels zien de Amerikaanse en Europese ruimte-agentschappen NASA en ESA additieve fabricage echter als een veelbelovende techniek, net als veel maakindustrieën. Enkele passen de techniek zelfs al routinematig toe. Bij additieve fabricage worden voorwerpen gecreëerd door een apparaat dat laag op laag print van kunststof, metalen en andere 'inkten'. Het is een superieure
26
metalworking world
techniek voor het maken van complexe en grote structuren zonder naden en met een hoge precisie. Ingenieurs en ontwerpers kunnen met behulp van computermodellen binnen een uur prototypes fabriceren. De belangstelling voor additieve fabricage is de laatste jaren explosief gestegen. De technologie heeft zich gestaag ontwikkeld en de prijzen dalen zo ver dat 3D-printers naar verwachting binnenkort alledaagse gebruiksvoorwerpen worden. Industriële printers zijn haalbaar geworden en veel bedrijven, waaronder Sandvik Coromant, doen tests met en onderzoek naar het potentieel van deze technologie. General Electric,
altijd op zoek naar slimmere manieren om grote aantallen brandstofpijpjes voor zijn straalmotoren te maken, heeft fors geïnvesteerd in
Sommige onderdelen in toekomstige vliegtuigen van Airbus (hier en rechts afgebeeld) kunnen worden gecreëerd met behulp van additieve fabricage. Die maken het simpeler om zeer complexe vormen te produceren en verspillen veel minder materiaal dan het geval is bij het bewerken van grote blokken metaal.
“We verwachten een sterke groei in de komende vijf à tien jaar.” Scott Crump, STRATASYS Ltd
Gereedschappenprinter van Stratasys.
3D-geprinte vliegtuigmotor van Stratasys.
3D-printen, vooral voor de luchtvaartindustrie. De straalpijpjes worden doorgaans opgebouwd uit twintig verschillende onderdelen, maar bij 3D-printen is er maar één enkel stuk metaal voor nodig. Chief executive Jeff Immelt, een enthousiast pleitbezorger van 3D-technologie, zegt dat dat alle verschil maakt. Bij de traditionele fabricage, legt hij uit, “neem je een blok metaal. Dat bewerk je en je voert de spanen af. Met 3D-printen kun je het product in één keer vanaf de kern opbouwen. De cyclustijd is korter, je hebt minder afval en het gereedschap is goedkoper. Het is de heilige graal.” De plannen om huizen op de maan te printen, illustreren een ander voordeel van deze technologie: je kunt elk product op locatie maken. Gaat additieve fabricage een revolutie betekenen voor de maakindustrie en de leveringsketen? Dat duurt nog zeker vijftien jaar, denkt Scott Crump, mede-oprichter en innovatiechef bij Stratasys Ltd, een van de grote leveranciers van 3D-printers. “We verwachten een sterke groei de komende vijf à tien jaar. In die tijd zullen nieuwe praktijken ingeburgerd raken”, zegt Crump. “Dit wordt een wijdverbreide technologie, een aanvulling op de traditionele fabricagetechnieken.” MOMEnteel richt de techniek zich op het maken van prototypes en speciale componenten in kleine series. De luchtvaart, de edelsmeedkunst en de medische industrie
nemen het voortouw. 3D-printen is ideaal voor sieradenontwerpers, en artsen maken kunstbotten die perfect passen en werken aan het printen van menselijke organen waarbij de menselijke cel de ‘inkt’ is. In de maakindustrie blijft serieproductie het zwakste punt van 3D-printen. Het werkt traag voor massaproductie in vergelijking tot traditionele technieken. Crump ziet voor de toekomst twee hoofdlijnen voor de ontwikkeling van 3D-printen in de maakindustrie. 1. Verbeterde fabricage: 3D-printen maakt gereedschappen en productiehulpmiddelen voor de maakindustrie. Dat spaart tijd en kosten en komt de kwaliteit ten goede. 2. Afgewisselde fabricage: de fabrikant wisselt giettechnieken af met 3D-printen. “Het succes van 3D-printen zit hem niet in het vervangen van traditionele fabricagetechnieken”, zegt Crump, “maar in het anders fabriceren van dingen.” Het plan van de NASA om een 3D-printer naar het ISS (International Space Station) te sturen geeft aan hoe de mensheid kan profiteren van additieve fabricage. Als er iets stuk gaat, kan de 3D-printer, die Made in Space heet, in de ruimte een nieuw onderdeel maken. Dat is uiteraard veel goedkoper en werkt veel sneller dan het sturen van vervangingsonderdelen vanaf de aarde. De volgende stap van de NASA kan zijn dat er voedsel aan boord van het ISS wordt geprint. Dat is voorlopig alleen nog maar een concept, maar wie weet wordt drukwerk ooit haute cuisine. n
metalworking world 27
Het additieve-fabricagebedrijf Renishaw maakte samen met Empire Cycles een enkelvoudige versie van een model dat gewoonlijk van aluminium wordt gemaakt. Hun prototype is gemaakt van een titaniumlegering – in die tijd waarschijnlijk de eerste fiets die in 3D geprint is.
Sandvik gaat meer doen met additieve fabricage Sandvik Coromant volgt de ontwikkeling van additieve fabricage op de voet, niet alleen om die in de toekomst voor de productie van snijgereedschappen te gebruiken, maar ook om klanten te helpen bij het bewerken van componenten die met de nieuwe technologie gemaakt zijn. “We zijn een paar jaar geleden begonnen met het testen van additieve fabricage met een 3D-printer voor kunststoffen”, zegt Jan Edvardsson, marktanalist bij Sandvik Coromant, die onderzoek naar de technologie heeft gedaan voor de Sandvik Group. “Nu doen we tests met het maken van metalen onderdelen.” Sandvik investeert van oudsher aanzienlijk in innovatieve technologie. Eerder dit jaar heeft het bedrijf de aandacht voor 3D-printen geïntensiveerd en een aparte R&D-groep in het leven geroepen voor het ontwikkelen van additieve fabricage. “Additieve fabricage wordt nog steeds vooral gebruikt voor het maken van prototypes en niet voor serieproductie”, zegt Edvardsson. Een printer die een structuur laag na laag opbouwt, is traag en duur en niet geschikt voor grootschalige productie. Maar hij kan wel gecompliceerde en grote constructies uit één stuk maken, zonder naden. Voorwerpen kunnen lichter en sterker worden gemaakt dan met traditionele technieken, en kunnen zeer complexe vormen met zeer krappe toleranties krijgen. Artsen gebruiken 3D-printen voor het maken van implantaten, de luchtvaartindustrie ziet mogelijkheden om brandstof te sparen door lichtere vliegtuigen te bouwen, en de automotive-industrie wil vooral snel en voordelig prototypes bouwen. Veel van Sandvik Coromants klanten investeren meer en meer in de nieuwe technologie. “Componenten die met additieve fabricage worden gemaakt, hebben bepaalde kenmerken”, zegt Edvardsson. “Het is heel belangrijk dat we begrijpen hoe we onze snijgereedschappen daar het best aan kunnen aanpassen, zodat we onze klanten goede adviezen voor de bewerking kunnen geven.” Mikael Schuisky, operations manager bij Sandvik Group R&D en leider van het team dat de techniek onderzoekt, zegt: “Dit researchteam vertegenwoordigt een langetermijnplan voor de ontwikkeling van additieve fabricagetechnologie voor ons, dat waarde gaat toevoegen voor onze klanten. Ook al is het nog vroeg, we zien nu al veel potentieel.” n
Een ontwerp van de European Space Agency voor een 3D-printerij op de maan.
----------------------Jan Edvardsson
Marktanalist, Sandvik Coromant
Mikael Schuisky
Operations manager, Sandvik Group R&D
28
metalworking world
De maanbasis van de European Space Agency, die kan worden opgebouwd uit materiaal dat op de maan voorhanden is.
TECHNOLOGIE
tekst: elaine mcclarence
Uitdaging: Hoe voldoen aan de extreme eisen die sleuffrezen aan snijgereedschappen stelt.
afbeelding: borgs
oplossing: Kies voor CoroMill QD, de nieuwste oplossing voor diep groefsteken en afsteken.
In de groef BIJ groefsteken en AFSTEKEN in bewerkingscentra en multitaskmachines gaat het om een veilig en economisch proces, in combinatie met een uitstekende spaanafvoer en geringe trillingen. Sandvik Coromant heeft de CoroMill QD uitgebracht om tegemoet te komen aan de eisen van deze veeleisende bewerking voor tal van verschillende componenten en materialen. De nieuwe gereedschappen zijn te gebruiken voor voor- en nabewerken, zowel droog als nat. De CoroMill QD is gebaseerd op de succesvolle technologie van het CoroCut-draaigereedschap. De CoroMill QD is het eerste gereedschap in zijn soort dat interne koelkanalen heeft, zodat het ideaal is voor het bewerken van ISO S-materialen, die vaak zeer lastig te bewerken zijn vanwege de grote warmteontwikkeling. Bij ISO M-materialen is spaanverkleving op wisselplaten een bekend probleem, hetgeen ten koste gaat van de oppervlaktekwaliteit en de standtijd. Ook dat probleem is op te lossen met interne koeling. Bij het bewerken van diepe, smalle groeven komen spanen vaak vast te zitten in sleuven. Dit wordt gewoonlijk opgelost door tegenlopend te frezen in plaats van meelopend. Bij het tegenlopend frezen kan de levensduur echter met wel 50 procent korter worden. Dankzij de interne koeling kan met de CoroMill QD meelopend gefreesd worden, mét schone sleuven en een optimale standtijd. Bovendien wordt tijd bespaard doordat spanen niet langer met de hand verwijderd hoeven te worden. Dat is een aanzienlijk voordeel. Enkele andere belangrijke kenmerken van de CoroMill QD bieden voordelen bij het groefsteken en afsteken. Gedempte Silent Toolsgereedschapshouders maken bewerkingen met weinig trillingen en grote uitsteeklengtes mogelijk. Grote uitsteeklengtes kunnen leiden
tot trillingen, met wisselplaatbreuk tot gevolg en daardoor schade aan de gereedschaphouder en de component, met nadelige consequenties voor de groefkwaliteit. Het standaard gereedschaphouderassortiment is gericht op kleine tot middelgrote bewerkingscentra met BT30 en 40 steilkegels en HSK63. Voor grote bewerkingscentra zijn er de Coromant Capto-machine-interface-adaptors en bij multitaskmachines zijn Coromant Capto-adapters rechtstreeks op de spindel op te spannen. Er is een assortiment freesgeometrieën voor ISO P, K en M leverbaar. Geslepen wisselplaten zorgen voor een lichte snijbewerking en een maximale rondloopnauwkeurigheid, en dragen bij aan een uitstekende groefkwaliteit en een lange standtijd. De stabiliteit van de wisselplaat wordt gegarandeerd door een gepatenteerde railzitting, in combinatie met een gebruiksvriendelijk opspanmechanisme. Dit alles draagt bij aan een gereedschapsoplossing die een hoogwaardige sleuffreesbewerking combineert met een economisch productieproces en een lange standtijd. n
Samenvatting De CoroMill QD is de nieuwste oplossing voor sleuffrezen en is ontwikkeld om te voldoen aan veel eisen van diepe groefbewerkingen. Het systeem combineert een interne koeling, gedempte gereedschaphouders en geoptimaliseerde wisselplaatgeometrieën voor een veilig, trillingsarm economisch proces en een lange standtijd.
metalworking world 29
tekst:Tomas Lundin foto: Adam Lach
op Naar nieuwe dieptes Plungefrezen en een nieuwe spindelstrategie hebben Siemens geholpen de bewerkingstijd voor grote gasturbinehuizen à 90 ton met 63 uur terug te brengen. Dat is een besparing van elf weken op drie jaar productie. Berlijn.
nnn Neem de brute kracht van 1200 supersnelle Porsches 911 en je hebt het vermogen van één enkele gasturbine SGT5-8000H van Siemens, die evenveel weegt als een volgetankte Airbus A380. De SGT5-8000H een van de grootste gasturbines ter wereld. Hij is ontwikkeld om te profiteren van de trend op de mondiale gasmarkt, die volgens sommige prognoses groeit met meer dan 6 procent per jaar. Deze gigantische componenten worden gefabriceerd in Berlijn in Duitsland, in de Siemens gasturbinefabriek, een gebouw uit 1909 in een neoklassieke stijl, met wanden van glas en staal van 120 meter lang en 25 meter hoog. Sinds 1956 heeft de fabriek, die deel uitmaakt van de Siemens Power Generation Division, de status van historisch monument. De machinerie en de technologie die erin zijn ondergebracht, zijn echter het nieuwste van het nieuwste, met inbegrip van de bewerkingscentra. In 2012, toen Siemens een nieuw maxihuis voor zijn nieuwe gasturbine ontwikkelde, moest de fabriek daarop worden aangepast. Het toen gebruikte productieproces, dat was gebaseerd op voorbewerken en nakotteren met hoekfrezen en circulaire interpolatie, was niet stabiel genoeg voor de zestien kottergaten met een diameter van 600 millimeter die vereist waren voor de branders.
30
metalworking world
De SGT5‑8000H van Siemens is een van de grootste gasturbines ter wereld.
metalworking world 31
[1]
“Plungefrezen heeft de bewerkingstijd per component van 100 uur teruggebracht tot 42.” [2]
32
metalworking world
[1] Teamleider Herbert Imrich van Siemens bij de voet van een gasturbine. [2] Detail van een CoroBore 820 XL. [3] V.l.n.r. Markus Zapke, Herbert Imrich, Michael Neumann (Siemens), Olaf Zahn (Sandvik Coromant), Thomas Reich (Siemens) en Christian Lendowski (Sandvik Coromant). [4] Thomas Reich, gereedschapsexpert bij Siemens.
[3]
“We hadden grote problemen”, zegt Markus Zapke, hoofd technologie, bewerkingsprocessen en machineleveranties in de turbinefabriek. “De hoekfrees was de zwakke schakel in het proces. We hadden te veel trillingen en gereedschappen die het begaven. We hadden de grens bereikt van de technologie die we gebruikten.” Er werd contact opgenomen met Sandvik Coromant en met andere
leveranciers, en in augustus 2013 koos de fabriek voor het concept van Sandvik Coromant, dat was gebaseerd op plungefrezen en een nieuwe spindelstrategie. “Sandvik Coromant is al vele jaren een technologiepartner van ons”, aldus Zapke. “Ze kwamen vrijwel onmiddellijk met een potentiële oplossing voor onze problemen.” Olaf Zahn, hoofd regionale verkopen en technische adviezen bij Sandvik Coromant, is de man achter het nieuwe concept. “We wisten dat de hoekfrees erg instabiel was”, herinnert hij zich. “Daarom kozen we voor plungefrezen, waarbij de gereedschappen direct in de voorgegoten kottergaten in het huis geplongeerd worden.” Plungefrezen op zich is niets nieuws. “Ik ken die technologie al twintig jaar uit de automotive-industrie”, zegt Herbert Imrich, teamleider productie in de Siemensfabriek. “Het is juist een wonder dat niemand er eerder aan gedacht heeft.” Maar Sandvik Coromant deed dat wel en plungefrezen is de eerste stap in het nieuwe productieproces. Aangezien plungefrezen golvende oppervlakken oplevert, volgt er nog een fase van fijnkotteren om te voldoen aan de hoge oppervlakte-eisen en de vereiste toleranties. Bij deze laatste stap wordt de diameter van de kottergaten vergroot van 598 naar 600 millimeter. Het nieuwe concept werd getest en doorontwikkeld in nauwe samenwerking tussen Siemens en Sandvik Coromant.
[4]
De tests werden uitgevoerd onder realistische omstandigheden.
Thomas Reich, deskundige bij Siemens op het gebied van snijgereed-
metalworking world 33
[1] In eigen huis – alles kon worden gedaan met standaardgereedschappen. [2] Plungefrezen kan ook worden toegepast bij andere processen. [3] CoroMill R210- en CoroBore 820 XL-gereedschappen. De tijd voor het kotteren ging van 480 naar 160 minuten.
[1]
schappen, legt uit: “Onze oude technologie kon niet aan de nieuwe eisen voldoen, maar we wilden zonder vertraging met het nieuwe proces beginnen. Daarom hebben we alle noodzakelijke aanpassingen en de nieuwe programmering uitgevoerd aan de productielijn zelf.” De resultaten tot op heden zijn uiterst positief. Met plungefrezen is de bewerkingstijd teruggebracht van 100 uur per component naar 42. De tijd die het fijnkotteren vergde, werd gereduceerd van 480 tot 160 minuten. In totaal wordt er nu meer dan 63 uur op elk huis bespaard – oftewel elf weken bewerkingstijd op drie jaar productietijd, volgens de berekeningen van Siemens. En er zijn nog meer positieve effecten, al zijn die lastiger te kwantificeren. “We zijn zeer ingenomen met het feit dat we in het hele proces standaardgereedschappen kunnen gebruiken”, zegt Zapke. “Dat betekent lagere prijzen, een hoge betrouwbaarheid en gereedschappen die altijd op voorraad zijn.” Maar het belangrijkst is dat de oplossing van Sandvik Coromant flexibel is. “Plungefrezen kan gemakkelijk bij andere processen worden toegepast”, zegt Christian Lendowski, senior key accountmanager voor Siemens bij Sandvik Coromant. “Het wordt nu ook al toegepast bij de productie van een ander huis van Siemens. En er worden meer projecten verwacht. In die zin is het een modeltechnologie.” n
34
metalworking world
[3]
[2]
technisch inzicht
Machine-operator Andre Skora.
Plungefrezen is de kern van het nieuwe proces dat wordt toegepast in de gasturbinefabriek van Siemens in Berlijn. De huizen voor ‘s werelds grootste gasturbines hebben zestien kottergaten voor de branders, die zijn voorgegoten met een tolerantie van 12 tot 15 millimeter. Als ze klaar zijn, hebben de kottergaten een diameter van 600 millimeter en een lengte van 450 millimeter.
Het nieuwe concept bespaart 320 minuten bewerkingstijd per huis ten opzichte van het oude proces.
Sandvik Coromant gebruikt CoroMill 210 voor plungefrezen. Het gereedschap is zo’n 430 millimeter lang en gaat 300 millimeter diep in de voorgegoten kottergaten. Dit voorkomt de zware zijdelingse belasting op de hoekfrees in het oude proces. Het gereedschap gaat op en neer en beschrijft een cirkel, 126 keer per kottergat. De voorbewerkingstijd voor elke component is teruggebracht tot 42 uur; met hoekfrees en circulaire interpolatie kostte dat 100 uur. Bij de volgende stap wordt de diameter van de kottergaten vergroot van 598 naar 600 millimeter door het oppervlak na te kotteren. Dat wordt gedaan met de CoroBore 820 XL, die een hogere voeding aankan dan fijnkottergereedschappen, zonder concessies te doen aan de vereiste tolerantie- en oppervlakte-eisen. In de implementatiefase werd een nieuw opspanconcept geïntroduceerd. Het terugbrengen van het aantal opspanningen van drie naar één was een ander, zeer positief neveneffect. Vergeleken met het oude proces bespaart het nieuwe concept 320 minuten per huis. Bovendien helpt het gebruik van standaardgereedschappen de prijzen laag te houden en is er een gegarandeerde toelevering van betrouwbare gereedschappen. Het nieuwe concept, door Siemens en Sandvik Coromant gezamenlijk ontwikkeld, heeft tot een stabiel proces met aanzienlijke tijdbesparingen geleid. Siemens heeft berekend dat de totale bewerkingstijd is verminderd met meer dan 63 uur per component.
metalworking world 35
TECHNOLOGIE tekst: elaine mcclarence
image: Kjell Thorsson
In het juiste spoor blijven Om aan de technische eisen van geavanceerde hogesnelheidstreinen te voldoen en kosteneffectieve oplossingen voor het onderhoud aan bestaand materieel te kunnen aanbieden zijn breed opgezette strategieën voor productie en revisie nodig.
Wielstellen en assen zijn de werkpaarden van elke trein. Ze moeten miljoenen kilometers kunnen afleggen voor ze toe zijn aan een grote revisiebeurt. Ze behoren tot de duurste verbruiksartikelen van rollend spoormaterieel en nemen een grote hap uit het onderhoudsbudget van elke spoorwegmaatschappij. De spoorwegen staan onder constante druk om de kosten in de hand te houden en de passagiers optimale service te bieden, en daarbij mogen de prestaties en bovenal de veiligheid geen moment in het geding zijn. Door de groei van het aantal hogesnelheidstreinen is het steeds belangrijker geworden om bewerkingsoperaties uit te voeren met een grote mate van veiligheid en krappe toleranties. Alle wielproducenten streven naar lagere kosten per wiel en langere standtijden per wisselplaat. Intussen worden de materialen die voor de wielen van hogesnelheidstreinen worden gebruikt, steeds harder en moeilijker te bewerken. Wielen en assen worden gewoonlijk gemaakt van ongelegeerd en gelegeerd staal met een treksterkte van 780 tot 1050 N/mm. Wanneer wielen gedeeltelijk gehard zijn, nemen de eisen aan de wisselplaat toe, aangezien die tijdens één snijbewerking met verschillende hardheden te maken krijgt. Een andere uitdaging is het kiezen van de juiste gereedschappen om de productiviteit en productkwaliteit op peil te houden. Sandvik Coromant heeft een breed assortiment gereedschapsoplossingen ontwikkeld om tegemoet te komen aan de gevarieerde fabricage-eisen voor alle types spoorwielen, en biedt een kosteneffectief proces aan, met een veilige productie in combinatie met betrouwbare prestaties. n
36
metalworking world
Nieuwe opspanning voor wielbewerking Het T-Max P-kantelpenopspansysteem komt het eerst in aanmerking voor het draaien van nieuwe wielen. De hefboom dwingt de wisselplaat achterwaarts in de pocket en plaatst de wisselplaat stevig en stabiel tegen twee kanten. Er zijn acht T-Max P-standaardhouders geoptimaliseerd voor de bewerking van nieuwe spoorwielen. Deze oplossing biedt een uitstekende spaanafvoer in combinatie met procesbetrouwbaarheid, veiligheid en een langere standtijd.
Soorten voor het draaien van wielen Sandvik Coromant heeft een assortiment voor nieuwe wieldraaitoepassingen. Hierbij wordt de nieuwste soort GC4325 steeds vaker gebruikt voor de volgende generatie wisselplaten. Voor het herdraaien van wielen heeft Sandvik Coromant een serie wisselplaatopties, afhankelijk van de toestand van het wiel. GC4325 is de beste keus in geval van ernstige schade.
Herdraaien Het herdraaien van wielen kan worden gedaan met bovengrondse of ondergrondse machines en wordt droog uitgevoerd. Bij herdraaien is een zo groot mogelijke snijdiepte gewenst om tot korte omlooptijden te komen. Dit hangt af van de mate van slijtage van het grootste deel van het versleten wiel. Het profiel kan in één enkele bewerking worden gedraaid, maar het kan nodig zijn om de bewerking in stadia te verdelen. Het gebruik van T-Max P voor een breed scala aan gereedschappen, wisselplaten en soorten garandeert procesbetrouwbaarheid en een langere standtijd.
Assen Sandvik Coromant heeft een standaard ISO-assortiment van gereedschapsoplossingen voor het draaien van assen. Afhankelijk van de opspanning op de machine van de klant zijn schachthouders of Coromant Capto-houders met wisselplaten in verschillende afmetingen leverbaar, voor alle draaistadia, van voordraaien van gesmeed materiaal tot nadraaien.
Wisselplaten voor nieuwe wielen Voor het draaien van nieuwe wielen zijn ronde, positieve wisselplaten het best, zoals RCMX en RCMT voor het T-Max P-systeem. Negatieve, vierkante wisselplaten met T-Max P worden ook gebruikt voor bepaalde wielonderdelen. Ronde wisselplaten zijn sterk en zijn geschikt voor de variërende snijdieptes bij het draaien in profielen van nieuwe wielen. Positieve wisselplaten genereren minder snijkrachten en dat helpt trillingen te voorkomen.
Nieuwe wielen draaien De meeste gereedschappen die worden gebruikt voor spoorwielen, zijn unieke oplossingen, gebaseerd op het ontwerp van het wiel en het type machine dat wordt gebruikt. Alle draaibewerkingen voor belangrijke onderdelen, zoals de velg en de naaf, zijn uit te voeren met C10-houders van Sandvik Coromant met vierkante en ronde wisselplaten. Deze gereedschappen voldoen aan de eisen van veel verschillende machines voor natte bewerking. Gereedschappen met koelmiddelsystemen voor ronde wisselplaten van 32 en 16 millimeter garanderen een constante stroom koelmiddel naar de snijzone en zorgen voor een aanzienlijke toename van de standtijd van de wisselplaat. Hogedrukkoelmiddel kan de standtijd van een wisselplaat met maar liefst 80 procent verlengen.
Samenvatting Wiel- en asstellen voor locomotieven en rijtuigen moeten voldoen aan strenge eisen. Gereedschappen voor productie en herdraaien moeten stabiel zijn en een aanvaardbare standtijd hebben. Of het om het produceren van een nieuw wiel gaat of om het herdraaien van een wiel- en asstel, Sandvik Coromant heeft de juiste gereedschappen, applicatiekennis en inzicht in de wensen van de klant.
metalworking world 37
slotakkoord tekst: Henrik Emilson Foto: Studio Roosegaarde
Let op de weg!
38
metalworking world
In plaats van zich te concentreren op de auto om de rijervaring te verbeteren, innoveert de Nederlandse ontwerper en uitvinder Daan Roosegaarde de rijweg. Hij streeft ernaar wegen te ontwikkelen die duurzamer, veiliger en intuïtiever zijn. Samen met Heijmans Infrastructuur heeft de ontwerper 'glow in the dark'-wegen ontwikkeld, die worden behandeld met een speciaal lichtgevoelig poeder, waardoor extra verlichting overbodig wordt. De lichtgevende laag, die overdag wordt opgeladen, markeert 's nachts tot tien uur lang de contouren van de weg. In dezelfde sfeer is er interactieve straatverlichting ontwikkeld, die niet meer continu brandt, maar aangaat zodra er een auto nadert. Dat spaart veel energie. Dynamische verf is een andere benadering van de slimme snelweg, die wordt beproefd, getest en ontwikkeld op een strook rijweg in Eindhoven. De verf wordt zichtbaar onder invloed van temperatuurschommelingen, waardoor het wegdek relevante verkeersinformatie rechtstreeks aan de weggebruikers kan doorgeven – grote ijskristallen kunnen bijvoorbeeld worden afgebeeld op het wegdek als het koud en glad begint te worden. Na de eerste tests hopen de uitvinders hun vondsten binnen vijf jaar op grotere schaal te kunnen presenteren. n
metalworking world 39
Print n:o C-5000:583 DUT/01 © AB Sandvik Coromant 2015:1
Uithoudingsvermogen bij het draaien van staal
ie technolog e d n e k e r Baanb
Compromisloze verspaningskwaliteiten Hardmetaalsoort GC4315 voor het draaien in staal blinkt uit in toepassingen waarbij hoge temperaturen ontstaan. Daar waar andere wisselplaten vanwege de hoge snijsnelheid en de lange tijd in snede hun maximale verspaningsvolume bereiken, klaart de GC4315 de klus. Wilt u het zelf uitproberen...?
